【摘 要】
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随着无线网络定位技术的快速发展,高精度位置信息奠定了许多现代无线定位服务的基础。然而,在定位服务提供方便的过程中,定位隐私成为一个越来越严肃的问题。网络中那些恶意
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随着无线网络定位技术的快速发展,高精度位置信息奠定了许多现代无线定位服务的基础。然而,在定位服务提供方便的过程中,定位隐私成为一个越来越严肃的问题。网络中那些恶意伪装节点能够方便偷听到周围信号,是位置安全主要隐患之一。目前大多数研究主要集中在安全加密或检测攻击者上采取措施,复杂度大。本文不采取其他额外措施,通过对网络中的资源进行最优分配,以达到隐私保护的效果。本文以推导的无限定位网络位置误差下限为基础,讨论了基于资源优化分配的隐私保护问题。本文研究了一种新颖的定位隐私窃取方法,该方法中的恶意节点通过“偷听”目标节点和锚节点的测距信号时间差能够方便的获取目标节点的位置信息。基于目标节点、锚节点、侦听节点搭建侦听定位系统模型,在此基础上分别推导出表示系统目标定位性能的克拉美-罗下界和侦听定位性能的克拉美-罗下界。通过泰勒展开法和上下边界松弛法对推导的下界函数进行近似处理,进而使优化问题变成易处理的凸问题。在此基础上,本文分析了隐私保护的研究策略,对系统定位误差目标函数和侦听定位误差函数同时进行优化分析,研究二者之间的关系。遵循由简到难的原则,先研究了节点时钟同步时的隐私保护情况,并根据数值结果可知资源分配策略能够阻止侦听点获取精确的目标节点位置信息。为使研究更具说服力,本文同样也研究了节点时钟异步时的隐私保护情况,并和时钟同步结果进行了对比。该过程中发现系统定位和隐私保护之间存在一个动态权衡问题,通过建立合理的联合目标函数并进行优化处理,能够找到系统定位和隐私保护的最优权衡点。数据结果仿真证明,基于资源优化分配的隐私保护策略能够在一定的系统定位精度要求下达到隐私保护的效果。在实际的应用场景中,鉴于侦听点位置的不确定性,本文提出了侦听点鲁棒性资源优化分配的研究,并证明了鲁棒性研究对隐私保护起到有效的帮助。总结如下,本文主要通过对无线定位网路中的资源进行优化分配,达到隐私保护的效果。该过程研究的隐私保护算法和方案,扩展了该领域的研究范围。
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